書摘：登山體能訓練全書

近期常散步、偶爾爬山，發現腳不是自己的，同事推薦看這本書：登山體能訓練全書

原本以為這個薄，應該 0.5 ~ 1小時可以看完，沒想到這本內容蠻硬的，很多計算公式和推算方式，最後乾脆做書摘筆記~

書摘：登山體能訓練全書

下述內容摘錄整理自：登山體能訓練全書

當我們下定決心要去攀登某做山峰時，應該就會開始評估自己需要多少體力，以及需要攜帶多少水和食物才能順利成行

一旦肌肉內的肝醣被消耗殆盡，就會完全讓肌肉的收縮能力消失，連維持站立姿勢都會有困難，並需要二～三天才能恢復

70公斤的成年人，安靜狀態下的氧氣消耗量唯美分鐘350mL

登山過程中會消耗多少能量？

• 從氧氣消耗量還可以算出A先生的體內銷耗掉多少的葡萄糖和脂肪，並進而計算出消耗多少能量
• 體力上升才是主要原因。

體溫（腦溫）只要上升0.1度就會讓每分鐘的心跳術增加5下左右

• 伯格指數（運動自覺量表）
• 7~8 非常輕鬆
• 9~10 很輕鬆
• 11~12 輕鬆
• 13~14 稍微吃力
• 15~16 吃力
• 17~18 很吃力
• 19~20 非常吃力
• 伯格指數（運動自覺量表） = 不同年齡的最高心跳術可用「220-年齡」來表示

心肺耐力

• 心肺耐力可用每分鐘的氧氣消耗量來表示，隨著運動時肌肉所需能量的增加，所需的氧氣也會增多
• 氧氣在進入肺臟後，溶入血液，經由心臟的幫浦作用運送到肌肉。此時的氧氣會用來合成名為三磷酸腺苷(ATP)的話學物質，作為肌肉收縮的能量來源。
• 心肺功能越強，血氧濃度越高、肌肉產生能量效率越好的人，心肺耐力就會越強

肌耐力

• 肌耐力：利用運動員可持續多久某固定做功量的運動來進行評估，應用到登山活動，則是沿著山脊長時間縱走得能力
• 肌耐力的強弱，倚賴的是每單位重量的骨骼肌肉所除存的肝醣量
  • 攝取一般食物的選手為120分鐘
  • 攝取高碳水化合物食物的選手可延常到240分鐘
  • 攝取高脂肪的選手則會縮短到85分鐘

體力的能量來源：骨骼肌肉充當汽油角色的三磷酸腺苷(ATP)會當作收縮時的能量來使用，但體內的儲存量並不多，因此當人體開始運動後，體內所蓄積的肝醣和脂肪也會開始轉換成ATP

運動開始後的「代謝路徑」，會依照時間長短有三種製造ATP的方法：

1. 15秒內 磷酸肌酸系統
2. 再之後 1分鐘 醣酵解系統
3. 再之後 透過 有氧代謝系統 來補充ATP

補充速度：磷酸肌酸系統 > 醣酵解系統 > 有氧代謝系統 (1 : 2.5 : 4.167)(攀岩這類需要瞬間爆發力的，就是使用磷酸肌酸系統)

1. 磷酸肌酸系統
   • 當運動開始後的 5~6秒先將肌肉內的所有ATP消耗完畢後，再之後5~10秒磷酸肌酸系統所提供的ATP也會倍消耗完畢
   • 短跑、跳水、衝刺、舉重都只有使用這個系統
2. 醣酵解系統
   • 在醣酵解系統內，肌肉所儲存的肝醣所含的葡萄糖成份，會在不消耗氧氣的狀態下，代謝成為「乳酸」
   • 醣酵解系統 產生 ATP 速度是 有氧代謝系統的 2.5倍
   • 能提供肌肉快速收縮時所需要的能量，運動剛開始或進行高強度運動，就能作為能量供應來源
   • 不過此系統製造ATP效率極低，而且產生的乳雖會造成疲勞，一旦肌肉蓄積乳酸後，會妨礙肌肉收縮
   • 醣酵解系統所供應的能量維持30~40秒就達到極限
   • 運動、比賽結束後，體內所累積的乳酸，會藉由 有氧代謝系統 使用氧氣將其代謝掉
3. 有氧代謝系統
   • 此為燃燒醣類、脂肪和蛋白質的代謝系統
   • 會將肝醣和脂肪作為能量來源，只要這些能量來源沒有枯竭，且持續有氧供應的話，有氧代謝系統就可以無限制的持續進行下去
   • 此系統製造ATP的速度和肝醣解系統相比低了40%
   • 此系統需要氧氣，所以需要很好的心肺功能
4. 所以事先讓肌肉多儲存「肝醣」是很重要的 (多儲存要靠增加肌肉量)

如何讓體力恢復(肌力的恢復)

1. 磷酸肌酸系統
   • 瞬間爆發力所使用到的能量，再度充電就可以讓磷酸肌酸系統完全恢復，一般認為需要3~5分鐘
2. 醣酵解系統
   • 此系統會有乳酸堆積，不九之後肌肉會變得無法收縮，所以要如何讓肌細胞內堆積的乳酸盡快從肌肉代謝掉
   • 肌細胞內乳酸的半衰期約為20~30分鐘。
     • 不過若是將醣酵解系統發揮到極限的比賽，在比賽過後一小時，細胞內的乳酸濃度也無法恢復到運動前的數值，這就是「累到肌肉完全無法動彈」的狀態
3. 有氧代謝系統
   • 運動結束後氧氣消耗量，要恢復到運動前基礎值所需要的時間，與運動強度和時間長短有關，從數十分鐘道術個小時不等(肌肉內肝醣恢復、運動中受損傷的肌纖維修復需要氧氣參與)

肝醣的儲存

• 想讓肝醣恢復，在運動後攝取「高碳水化合物」食物非常重要
  • 最大強度120%進行20分鐘的運動，肌肉的肝醣就會完全消耗殆盡，此時立刻攝取「高碳水化合物」的食物，就可以的到比之前更高的肝醣儲存量
  • 肝醣超補法(Carbohydrate Loading)
    • 在一天的形成結束後，若能攝取含有充分碳水化合物的飲食，就能的到更多的肝醣儲存量

登山的焦躁不安

1. 運動剛開始短暫時間，肝臟內的肝醣會分解成葡萄糖進入血液，補充血液中的葡萄糖維持血糖濃度
2. 當運動持續一段時間後，就會來不及補充讓血堂濃度開始下降
3. 再來腦部也將無法的到充分的糖份供應，就會是低血糖症狀，嚴重可能會失去意識
   • 所以若同行者突然講話帶刺、情緒急躁、就要趕快增加他的血糖濃度，讓他吃一些甜食

運動強度與脂肪消耗

運動強度與脂肪消耗並不是成正比的關係：

• 人體在安靜時總能量消耗量的60%來自脂肪
• 當個人運動強度達到最大氧氣消耗量的60%(相對運動強度)時，所消耗的脂肪會下降到50%
  • 再進行60%的運動強度，則只會消耗20%的脂肪
• 註1：越激烈的運動，越不能期待由脂防來供應能量，此情況能量供應來源幾乎都是倚賴骨骼肌肉內的肝醣
• 註2：當相對運動強度愈是上升，能量供應就愈仰賴「葡萄糖」
• 註3：為了能安全登山，注意體內肝醣的相關事項很重要

登山的時間與人員安排

• 登山所需時間要根據團隊中體力最差的人來決定
• 通常可以讓體力最差的人走在最前面，體力好的人跟在最後面，呈現一列縱隊登山
  • 「讓體力較差的人走在第一或第二個」是目前廣為推薦的登山方法
  • 行李負重安排：
    • 若平均15KG，氧氣消耗量分別30mL/kg/分鐘 和 50/mL/kg/分鐘的兩個人分擔
    • 體力差的人背5KG，體力好的人背25KG，就可以讓兩個人幾乎用相同的速度、同樣吃力感登山

自身體力測定法

• 測定心肺耐力：在水平跑步機上，分別以50、67、83、100公尺/分鐘 的速度走3分鐘後，測得的心跳數和氧氣消耗量的平均值
  • 氧氣消耗量：利用呼氣氣體分析儀測定
  • 心跳數：利用心電圖來測定
• 自行用步行速度計算出最大氧氣消耗量
  • 先選擇一個自家附近的運動場或公園等已知距離的路線，用全速走路三分鐘，然後測定「最後一分鐘」所走得距離
  • 測定體力的走路方式：
    1. 肩膀放鬆、背肌挺直，目光看向約25公尺的前方(下巴稍微向內收)
    2. 邁開大步行走，腳跟先著地
    3. 雙手大幅度地前後擺動，可以讓大步向前走得速度更快
    4. 一開始就想走快，會讓身體姿勢前傾，反而無法快速走路，這個要特別注意
  • 若最後一分鐘距離為140公尺，心跳138下/分鐘，氧氣消耗量27mL/kg/分鐘
    • 年齡推算最高心跳數：220-年齡(65歲)=155下/分鐘
    • 可以推算最大氧氣消耗量 = 155下/分鐘 / 138下/分鐘 * 27mL/kg/分鐘 = 30mL/kg/分鐘

測定肌力

• 肌力可利用全力步行試驗測定出來
• 在體育館等場所的平坦地面劃定一條直線距離25公尺的路線，然後全速向前步行(步行方式同上述測定法)
  • 步行時要盡可能地努力增加步數(步行25公尺所需的時間最長不超過10秒)
  • 肌力可用體重和最大步行速度的乘積再乘以一個係數(0.914)求出，肌力的單位用Nm(牛頓公尺)表示
  • 假設體重70kg，25公尺最大步行速度7秒
    • 體重 * 最大步行速度250(kg*m/秒)，所以可以計算出肌力為225Nm
• 體重或行李重量愈重，所需要的肌力就越多
  • 肌力除以「體重+行李重」的值若小於2.5Nm/kg，下山會覺得很辛苦
  • 此時要減輕體重、行李重量，或者攜帶登山杖來因應

食物和水分的補充

• 不同氣溫與濕度下每小時的排汗量 需要的補充不同
• 可計算非排汗性的散熱量，就可以算出總排汗量(可依照「人體散熱量計算公式」計算)
  • 若氣溫5度，濕度30%，攀登1000公尺排汗量為600mL左右
  • 若氣溫15度，濕度30%，攀登1000公尺排汗量為2300mL左右
    • 排汗量為500mL以上實惠伴隨脫水出現喉嚨乾渴的症狀，因此前者幾乎不須補充水分，後者若攜帶500mL水平，會需要四次補水
• 連續登山過程，應在晚餐充分攝取足夠水分，以免脫水狀態持續到第二天
• 若想判斷是否處於脫水狀態，從排尿的頻率觀察，還可以從尿液顏色可以看出，若尿液呈現「深黃色」就表示快進入脫水狀態，此時不論口渴與否皆需補充水分
• 恢復肝醣很重要，燃燒脂肪也還是需要些許肝醣，因此需要補充，若肚子餓到走不動，就需要趕緊吃一些糖果補充能量(有牛奶糖盒子寫「一顆300公尺」就是這個意思)

登山的飲食菜單

• 攝取100大卡熱量需要吃下多少功課的食物？
  • 登山食物以高碳水化合物、體積小、不含水分、能簡單料理為選用原則(白米、麻糬、花生醬、奶油、豬油、咖喱塊... 等)
  • 根據登山時體內燃燒比率，最好將菜單的食材比例定為：碳水化合物六成 + 脂肪四成
    • 早餐：速食麵、麻糬
    • 午餐(零食)：餅乾、麵包、牛奶糖、巧克力、水果乾
    • 晚餐：乾燥米、咖喱、燉菜、味噌湯
    • 水分攝取盡量在晚餐進行
      • 登山過程因為受到氣溫等因素影響，可能比較不會口渴
      • 不過身體溫暖起來，血中的葡萄糖濃度上升，喉嚨就會感覺到乾渴，因此在這個時機應攝取充足水分
      • 此時可以從湯汁攝取到鹽分補充流汗流失的鹽分，也可以在紅茶或可可亞加入砂糖，恢復肌肉的肝醣
• 一般大量流汗的運動，應該要選擇含有大量鈉離子和葡萄糖的運動飲料(可選擇運動飲料沖泡粉，運動時不需要補充鉀離子(K+)，需要納離子，要注意運動飲料的成份)

防止疲勞的步行方式

• 在進行個人最大體力60%以上強度的運動時，肌肉內會產生乳酸。
  • 肌肉內的乳酸不但會引起肌肉疼痛，分泌到血液裡的乳酸還會讓人喘不過氣來
  • 乳酸的原料為「葡萄糖」，因此會消耗掉肌肉內有限的「肝醣」，一旦「肝醣」使用殆盡，登山活動就難以進行下去
  • 重點：要盡量避免乳酸產生很重要，最好進可能以緩慢安穩的步伐行走
• 基本登山步伐：身體的中心線與重力成垂直，減少重心多餘的上下移動
  • 利用膝關節的伸展和彎曲動作對於預防疲勞十分重要
• 以不會流汗的方式走路
  • 要避免體溫過度上升，緩慢安穩步伐行走，還要用洋蔥式穿依法，適時穿脫衣物，避免讓自己流汗

體溫注意事項

• 體溫下降到30~32度，顫抖等體溫反應會消失，意識逐漸溷濁不清，循環系統會頻繁發生心房顫動、心室心律不整
• 若體溫下降到25度，則會有呼吸停止、心跳停止的現象，或甚至死亡
  • 基本治療方式是快速加溫，除了吸入溫暖濕氣(40~45度)的吸入療法和泡熱水浴(40~44度)，有必要進行淨化血液為目的的腹膜透析或血液透析(需要緊急送醫院)

提昇體力的訓練

• 心肺耐力訓練(ACSM 建議的心肺耐力訓練)
  1. 測定個人的最大氧氣消耗量
  2. 進行最大氧氣消耗量60~70%的運動，每週3~4天，一天30~60分鐘，持續進行5~6個月
     • 若能監控心跳數，就可以利用「目標心跳數=(最大心跳數-安靜時的心跳數) * (0.6 ~ 0.7) + 安靜時的心跳數」的算式進行訓練
     • 若沒有則可利用運動自覺強度表(伯格指數)選擇強度為感到「有點吃力」或「吃力」的運動來進行訓練
  3. 運動可選擇走路、慢跑、網球、游泳、登山等，只要全身性的運動皆可，重點在於進行動時要達到最大氧氣消耗量的60~70%以上(安全起見，請勿超過85%)
• 肌力訓練(ACSM 建議的肌力訓練，以使用啞鈴等重物為例)
  1. 測定只舉得起一次的重物重量(1RM：One Repetition Maximum，一次反覆最大重量)
  2. 以1RM的80%為負荷重量進行重量訓練，反覆8次唯一組，一天1~3組，每週1~3天，持續進行2~3個月
  3. 安全起見，個訓練日之間務必要插入一天休息日，每週要休息三天以上
• 利用步行增加體力的訓練
  • 間歇式快步訓練：最大氧氣消耗量70%以上的快步和40%以下的緩步每三分鐘交替進行，並重複為之的走路方式，一天走30分鐘以上，每週走四天以上，連續進行五個月的相同訓練
    • 利用簡易體力測定法的步行測試，算出三分鐘所能走得最大步行距離
    • 用三分鐘走完該距離60~70%的距離，並用身體記住此時的運動自覺強度(「有點吃力」或「吃力」)
      • 持續步行5分鐘，會有上氣不接下氣，心跳加快的感覺，持續10~15分鐘會快速出汗，持續20~30分鐘小腿會稍微疼痛的程度
    • 拿著碼表(計時器)，每三分鐘交替重複進行「快步走」和「慢步走」，一天的快不走時間合計15分鐘，每週四天以上，目標為每週的快步走時間合計達到60分鐘以上
    • 決定好訓練的內容後，紀錄每天的步行時間，了解隨著訓練內容的變化，體力會增加到什麼程度

如何讓身體更抗寒、耐熱

• 人體的體溫調節機制：體溫可分成 腦溫 和 皮膚溫。體溫調節反應的目的，主要是為了將腦溫保持在一定的溫度，因此身體會隨著腦溫變化兒引發體溫調節反應
  • 體溫調節能力優秀的人，其實可以說就是血液量比較多的人

如何讓身體更耐熱：

• 要讓身體更能耐受炎熱的方式，就在於增加血液量
• 進行相當於最大氧氣消耗量60~70%的「有點吃力」或「吃力」的運動，一天進行30~60分鐘，每週進行3~4天，並在運動後吃下相當魚2~3杯牛奶(每200mL含糖份15g、蛋白質6~10g)或甜零食(糖份22~50g)的糖份、蛋白質營養補助食品，結果可以發現一星期~兩個月能改善20~50%的皮膚血管擴張能力和排汗能力

如何讓身體更抗寒：

• 肌肉發達的人特別不怕冷是真的，所以要讓自己身體更加抗寒，必須從增加肌肉量著手
• 肌肉量可以增加的話，能提高安靜時的代謝率，所以可以讓身體溫暖起來變得更加抗寒

運動改善憂鬱

• 運動會讓人類在心裡上變得更光明。
• 實驗將中老年人進行五個月的間歇式快步訓練中，30%的人「憂鬱症自我評量表分數在16分以上，而被診斷為「有憂鬱症狀傾向」，這些人在經過五個月的持續訓練後，其分數幾乎都恢復為正常等級。

本書附註有：

• 運動時能量來源之計算式
• 皮膚表面散熱量之計算式
• 求出伯格指數(Borg scale)的方法
• 氧氣消耗量之計算式
• 這些計算式有興趣在翻書慢慢研究吧~~